(57)【要約】  本発明は、ボディを駆動するためのメカトロニックアセンブリ（２）に関する。メカトロニックアセンブリ（２）は、（ｉ）連続的な電力を供給する電源（４）と、（ｉｉ）電力補助アルゴリズムを動作させるためのコンピュータを備える電子制御ユニット（１）と、に接続されるように設計されている。当該電力補助アルゴリズムは、パルス幅変調入力信号を供給する。当該パルス幅変調入力信号は、離散状態と、ステアリング・トルク／速度情報を符号化するサイクリック比と、を有する。
2019527030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポーネントを駆動するためのメカトロニックアセンブリ（２）であって、
前記メカトロニックアセンブリ（２）は、一方では連続電源（４）に接続されるとともに、他方では電子制御ユニット（１）に接続され、
前記電子制御ユニット（１）は、サーボアルゴリズムを実行するためのコンピュータを有しており、
前記サーボアルゴリズムは、離散状態と、方向・トルク／速度情報（６）を符号化するデューティサイクルと、を有するパルス幅変調入力信号を送出し、
前記アセンブリ（２）は、
Ｐ相（Ｐ＞１）を有する多相ブラシレス電動モータ（８）と、
前記モータ（８）のロータの位置をバイナリ検出するプローブ（１１）と、
前記モータ（８）の前記Ｐ相を給電するパワーブリッジ（１３）と、
オンボード電子制御回路（１０）と、を備えており、
前記オンボード電子制御回路（１０）の出力は、
前記方向・トルク／速度信号（６）からの情報と、
前記ロータの位置をバイナリ検出する前記プローブ（１１）からの情報と、
前記モータ（８）の前記各相に印加される前記連続電源（４）の電流を、直接的に変調するスイッチングロジックからの情報と、
を組み合わせることで、前記モータ（８）を確実に自己スイッチングさせる前記パワーブリッジ（１３）を制御し、
前記電子制御ユニット（１）によって供給された前記方向・トルク／速度情報（６）は、前記電源（４）のみによって供給される電力信号とは異なっており、
前記メカトロニックアセンブリ（２）は、周波数乗算器（１４）を備えており、
前記周波数乗算器（１４）は、
前記オンボード電子制御回路（１０）の上流に配置されており、
前記入力信号の離散状態毎に、高周波方向・トルク／速度情報（２６）のＸＮ個の離散状態を生成し、
前記高周波方向・トルク／速度情報（２６）の離散状態は、入力された離散状態と同じデューティサイクルを有しており、
前記高周波方向・トルク／速度情報（２６）の離散状態の期間は、前記入力信号の離散状態の期間よりもＸＮ倍短く、
ＸおよびＮは、１以上の整数であり、
前記周波数乗算器（１４）の出力周波数は、制御される前記モータ（８）の空間位相の電気周波数以上である、メカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項２】
前記オンボード電子制御回路（１０）は、マイクロコントローラ、コンピュータ、およびメモリを必要としない、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項３】
Ｘが２に等しい、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項４】
前記周波数乗算器（１４）は、位相ロックループモジュールを含んでいる、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項５】
前記周波数乗算器（１４）は、Ｎ個の基本周波数乗算器モジュール（１８）によって構成された周波数乗算器電子回路モジュールを備えており、
前記周波数乗算器電子回路モジュールの各段は、自身に対する入力信号の周波数を乗算し、かつ、乗算された当該信号２６を前記オンボード電子制御回路（１０）へ送信する、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項６】
前記オンボード電子制御回路（１０）は、電子変調回路（１５）を含んでおり、
前記電子変調回路（１５）は、離散的な符号化状態を有する、変調された一方向デジタル電子信号（１７）を生成する、請求項１から５のいずれか１項に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項７】
前記電子変調回路（１５）は、前記モータの方向の関数として、前記変調された信号（１７）を符号化する、請求項６に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項８】
前記電子変調回路（１５）は、前記モータの回転速度の関数として、前記変調された信号を符号化する、請求項６に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項９】
前記電子変調回路（１５）は、前記信号（１７）のパルス幅を変調し、かつ、それぞれの離散状態の前記デューティサイクルを符号化する、請求項７に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１０】
前記電子変調回路（１５）は、前記信号（１７）の振幅を変調し、かつ、固定されたデューティサイクルを用いて、それぞれの離散状態のハイレベルの振幅を符号化する、請求項７に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１１】
前記電子変調回路（１５）は、前記信号（１７）の周波数を変調し、かつ、当該周波数を符号化する、請求項７に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１２】
前記電子変調回路（１５）は、
第１情報の関数として、それぞれの離散状態のハイレベルの振幅を符号化し、
第２情報の関数として、デューティサイクルを符号化し、
第３情報の関数として、周波数を符号化する、請求項６に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１３】
前記オンボード電子制御回路（１０）は、インピーダンスアダプタ（１６）を含んでおり、
前記インピーダンスアダプタ（１６）は、以下の式によって示されるデューティサイクル、
【数１】
2019527030.tif 000010
に応じて、前記空間位相のそれぞれに電圧を印加し、
Ｒ６は、外部コントローラから供給される制御信号のデューティサイクルであり、
Ｒ６Ｈは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの上限値であり、
Ｒ６Ｌは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの下限値である、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１４】
前記オンボード電子制御回路（１０）は、インピーダンスアダプタ（１６）を含んでおり、
前記インピーダンスアダプタ（１６）は、
Ｒ６が５０％未満の場合、以下の式によって示されるデューティサイクル、
【数２】
2019527030.tif 000011
に応じて、前記空間位相のそれぞれに電圧を印加し、
Ｒ６が５０％以上である場合、以下の式によって示されるデューティサイクル、
【数３】
2019527030.tif 000012
に応じて、前記空間位相のそれぞれに電圧を印加し、
Ｒ６は、外部コントローラから供給される制御信号の前記デューティサイクルであり、
Ｒ６Ｈは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの上限値であり、
Ｒ６Ｌは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの下限値である、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１５】
前記ＥＣＵ制御ユニット（１）は、保護モードを制御するために、
Ｒ６Ｌよりも小さい、または、Ｒ６Ｈよりも大きい、デューティサイクルＲ６を決定する、請求項１３または１４に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【請求項１６】
Ｎがエンジン速度に応じて変化する、請求項１に記載のメカトロニックアセンブリ（２）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、パルス幅変調（pulse width modulation）（ＰＷＭ）信号によって制御されるメカトロニックアセンブリの分野に関し、好ましくは、オートモーティブアプリケーション（自動車向け用途）（例えば、カムシャフトの位相シフト）に使用されるが、これに限定されない。
【０００２】
〔最新技術〕
先行技術は、フランス特許出願ＦＲ１４／６１２４１によって知られている。当該特許出願は、一方では直流（ＤＣ）電源に接続されるとともに、他方（もう一方）ではＥＣＵ制御ユニットに接続されることが意図された、部材を駆動するためのメカトロニックユニットについて記載している。当該ＥＣＵ制御ユニットは、ステアリング・トルク情報（ステアリング情報およびトルク情報）を供給するサーボ制御アルゴリズムを演算（計算）するためのコンピュータを備える。このユニットは、Ｎ相（Ｎ＞１）の多相ブラシレス電動モータによって形成されたアクチュエータと、前記モータのロータの位置を検出するためのバイナリセンサと、前記モータのＮ相を給電するためのパワーブリッジを含む電子回路と、を備える。この先行技術のユニットはさらに、マイクロコントローラ、コンピュータ、およびメモリを必要としない（有しない）（free of）オンボード（車載用）電子ドライバ回路を含む。当該オンボード電子ドライバ回路の入力部は、ＥＣＵからステアリング・トルク情報を受信（取得）する。当該オンボード電子ドライバ回路の出力は、ステアリング・トルク信号からの情報と、ロータの位置を検出するバイナリプローブからの情報と、前記エンジンの各相に印加される連続電源の電流を直接的に変調するスイッチングロジックからの情報と、を組み合わせることによって、モータの自己スイッチングを提供するための前記パワーブリッジを制御する。ＥＣＵによって提供されるトルク・ステアリング情報は、電源によって送信される電力信号とは異なる（電力信号と識別可能である）。
【０００３】
先行技術において、国際特許出願ＷＯ２０１６０７９３１５Ａもまた、一方では直流電源に接続されるとともに、他方ではＥＣＵ制御ユニットに接続されることが意図された、部材を駆動するためのメカトロニックユニットについて記載している。当該ＥＣＵ制御ユニットは、ステアリング・トルク情報を供給するサーボ制御アルゴリズムを実行するためのコンピュータを備える。前記ユニットは、Ｎ相の多相ブラシレス電動モータによって形成されたアクチュエータと、前記モータのロータの位置を検出するためのバイナリセンサと、前記モータのＮ相を給電するためのパワーブリッジを含む電子回路と、を備える。前記ユニットは、オンボード電子ドライバ回路をさらに備える。当該オンボード電子ドライバ回路の入力部は、ＥＣＵからステアリング・トルク情報を受信する。当該オンボード電子ドライバ回路の出力は、前記モータの各相に印加される直流電源の電流を直接的に変調する前記パワーブリッジを制御する。ＥＣＵによって提供されるトルク・ステアリング情報は、電源のみによって送信される出力電力信号とは異なる。トルク情報は、パワーブリッジの出力において、負荷の掛かったモータのロータの位置または速度を調整することを可能にする情報である。
【０００４】
先行技術うち、特許出願ＷＯ２０１４０９１１５２は、ブラシ付きＤＣモータに基づくシステムと同一の既存の要素を維持しつつ、ブラシレスＤＣ（ＢＬＤＣ）モータにより駆動されるアクチュエータを提案している。当該アクチュエータは、ＢＬＤＣモータにより生成されるべき方向およびトルクを組み合わせた信号とともに、位置センサから供給されたアナログ信号および／またはデジタル信号を収集するコネクタを介して、制御システムに接続されている。当該信号が、ＢＬＤＣモータにより生成される方向とトルクとを組み合わせる。高温（１２５℃超）に耐える基礎的な電子回路は、モータのロータの位置を示すＮ個のプローブを用いて、モータのＮ相の自己スイッチングを管理する。以下に記載する手法（解決策）の目的は、上記問題を解決できる技術的な妥協点を提供するとともに、かつ、マイクロプロセッサを必要としない、コスト的に有効な手法を提示することにある。これにより、可逆多相モータ（reversible polyphase motor）の使用および当該可逆多相モータの双回転方向における制御の可能性を維持しつつ、ブラシ付きＤＣモータの代わりにブラシレスＤＣモータを使用できる。そのため、本発明は、任意のＮ相の多相モータに適用可能である。
【０００５】
このようなメカトロニックアセンブリの他の例は、特許出願ＷＯ９５／０８２１４およびＧＢ２０１３０１１にも記載されている。
【０００６】
〔先行技術の欠点〕
先行技術の問題は、コンピュータを有しない制御回路により送信可能な最高（最大）設定点の速度が、コントローラによって伝達される方向・トルク情報（方向情報およびトルク情報）の（または、所定の供給電圧が、所定の負荷に対して、トルクおよび速度を固定してからの速度情報）の周波数によって制限されることである。この方向・トルク／速度情報（方向情報およびトルク情報または速度情報）は、物理的には、ＰＷＭＩＮと呼ばれるパルス幅変調制御信号である。
【０００７】
車両に組み込まれたＥＣＵ（Electric Control Unit，電子制御ユニット）は、電気油圧バルブを制御するように設計されている。当該電気油圧バルブは、１００Ｈｚから数１００Ｈｚ（ＰＷＭＩＮ＜５００Ｈz）の範囲におけるパルス幅で変調された低周波数の制御信号を要する。
【０００８】
アプリケーション（用途）に応じたＢＬＤＣモータの十分な回転速度を得るための、自明な手法は、パルス幅変調制御信号の周波数を増加させることである。但し、このことは、コントローラのハードウェアの大幅な変更を伴う。
【０００９】
さらに、メカトロニックアセンブリによってコントローラに戻される方向・速度情報（当該情報は、アプリケーションを制御可能とする）が、別個の経路（チャネル）を介して送信される。このことは、２つの信号間の同期性の欠如に起因して、コントローラの解釈（判定）エラーを招きうる。このリスクは、関連するＢＬＤＣモータおよびその電子パワーブリッジ制御モジュールの回転速度に比例して高まる。
【００１０】
この第２の問題は、最大速度限界の問題に潜在的には関係しているが、本問題からは独立している。
【００１１】
第３の問題は、パルス幅変調制御信号のデューティサイクル（duty cycle）の極値（extreme value）（０％または１００％の値に近い値）に関する。このような極値は、既存のコントローラでは生成できない。
【００１２】
ＰＷＭ制御は、ＰＷＭ制御線の電気的欠陥を検出するために、極値に近いデューティサイクルの範囲での使用を要する。例として、断線に関連する故障、あるいは、アースまたは供給電圧に対しての、配線の永続的または断続的な短絡に関連する故障が見出される。従って、これらのデューティサイクルの範囲は、方向・トルク／速度情報を符号化（エンコード）するためには使用することができない。
【００１３】
これにより、ＢＬＤＣモータに伝達可能な電力の一部の損失が生じる（典型的には８％）。後者（当該損失）は、ＰＷＭ制御信号の画像である。
【００１４】
この第３の問題は、最大速度限界の問題に潜在的には関係しているが、本問題からは独立している。
【００１５】
〔本発明によって提供される解決策〕
本発明は、最も一般的な意味での、コンポーネントを駆動するためのメカトロニックアセンブリに関する。前記メカトロニックアセンブリは、一方では連続電源に接続されるとともに、他方では電子制御ユニットに接続されることが意図されている。前記電子制御ユニットは、サーボアルゴリズムを実行するためのコンピュータを有する。前記サーボアルゴリズムは、パルス幅変調入力信号を送出する。前記パルス幅変調入力信号は、離散状態と、方向・トルク／速度情報を符号化するデューティサイクルと、を有する。前記アセンブリは、Ｐ相（Ｐ＞１）を有する多相ブラシレス電動モータと、前記モータのロータの位置を検出するバイナリ検出プローブと、前記モータの前記Ｐ相を給電するパワーブリッジと、オンボード電子制御回路と、を備えている。前記オンボード電子制御回路の出力は、前記方向・トルク／速度信号からの情報と、前記ロータの位置を検出する前記バイナリ検出プローブからの情報と、前記モータの前記各相に印加される前記連続電源の電流を、直接的に変調するスイッチングロジックからの情報と、を組み合わせることで、前記モータを確実に自己スイッチングさせる前記パワーブリッジを制御する。前記電子制御ユニットによって供給された前記方向・トルク／速度情報は、前記電源のみによって供給される電力信号とは異なっている。前記メカトロニックアセンブリは、周波数乗算器（周波数マルチプライヤ）を備えている。前記周波数乗算器は、前記オンボード電子制御回路の上流に配置されている。前記周波数乗算器は、前記入力信号の離散状態毎に、高周波方向・トルク／速度情報のＸＮ個の離散状態を生成する。当該離散状態は、入力された離散状態と同じデューティサイクルを有しており、当該離散状態の期間は、前記入力信号の離散状態の期間よりもＸＮ倍短い（前記入力信号の離散状態の期間のＸＮの１である）。ＸおよびＮは、１以上の整数である。前記周波数乗算器の出力周波数は、制御される前記モータ（８）の空間位相（スペースフェーザ，空間位相器）の電気周波数以上である。
【００１６】
好ましい実施形態によれば、前記オンボード電子制御回路（１０）は、マイクロコントローラ、コンピュータ、およびメモリを必要としない。
【００１７】
例として、Ｘは２である。Ｎは、エンジンの回転速度に依存して変化してよい。
【００１８】
好ましくは、前記周波数乗算器（１４）は、位相ロックループ（phase locked loop）モジュールを含んでいる。前記周波数乗算器（１４）は、Ｎ個の基本周波数乗算器モジュールによって構成された周波数乗算器電子回路モジュールを備えている。前記周波数乗算器電子回路モジュールの各段は、自身に対する入力信号の周波数を乗算し、かつ、乗算された当該信号２６を前記オンボード電子制御回路へ送信する。
【００１９】
代替的な実施形態では、前記オンボード電子制御回路は、電子変調回路（変調電子回路）を含んでいる。前記電子変調回路は、離散的な符号化状態を有する、変調された一方向デジタル電子信号を生成する。
【００２０】
有利には、前記電子変調回路は、前記モータの方向の関数として、および／または、前記モータの回転速度の関数として、前記変調された信号を符号化する。
【００２１】
特定の実施形態では、前記電子変調回路は、前記信号のパルス幅を変調し、かつ、それぞれの離散状態の前記デューティサイクルを符号化する。
【００２２】
別の実施形態では、前記電子変調回路は、前記信号の振幅を変調し、かつ、固定された（一定の）デューティサイクルを用いて、それぞれの離散状態のハイレベルの振幅を符号化する。
【００２３】
別の実施形態では、前記電子変調回路は、前記信号の周波数を変調し、かつ、当該周波数を符号化する。
【００２４】
有利には、前記電子変調回路は、第１情報に応じてそれぞれの離散状態のハイレベルの振幅を符号化し、第２情報に応じてデューティサイクルを符号化し、第３情報に応じて周波数を符号化する。
【００２５】
特定の実施形態では、前記オンボード電子制御回路は、インピーダンスアダプタを含んでいる。前記インピーダンスアダプタは、以下の式によって示される空間デューティサイクル（空間的なデューティサイクル）、
【００２６】
【数１】
2019527030.tif 000003
【００２７】
に応じて、前記空間位相のそれぞれに電圧を印加する。Ｒ６は、外部コントローラから供給される制御信号のデューティサイクルを示す。Ｒ６Ｈは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの上限値を示す。Ｒ６Ｌは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの下限値を示す。
【００２８】
別の特定の実施形態では、前記オンボード電子制御回路は、インピーダンスアダプタを含んでいる。前記インピーダンスアダプタは、Ｒ６が５０％未満の場合、以下の式によって示されるデューティサイクル、
【００２９】
【数２】
2019527030.tif 000004
【００３０】
に応じて、前記空間位相のそれぞれに電圧を印加する。また、前記インピーダンスアダプタは、Ｒ６が５０％以上である場合、以下の式によって示されるデューティサイクル、
【００３１】
【数３】
2019527030.tif 000005
【００３２】
に応じて、前記空間位相のそれぞれに電圧を印加する。Ｒ６は、外部コントローラから供給される制御信号の前記デューティサイクルを示す。Ｒ６Ｈは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの上限値を示す。Ｒ６Ｌは、前記外部コントローラによって送信可能な前記デューティサイクルの下限値を示す。
【００３３】
これらの前述の実施形態では、前記ＥＣＵ制御ユニットは、保護モードを制御するために、Ｒ６Ｌよりも小さい、または、Ｒ６Ｈよりも大きい、デューティサイクルＲ６を決定する。
【００３４】
〔本発明の非限定的な例についての詳細な説明〕
本発明は、添付の図面を参照しながら、非限定的かつ例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を読むことによって、より良く理解されるであろう。
【００３５】
図１は、本発明に基づくメカトロニックユニットと、その制御および給電のために必要な部材との概略図を示す。
【００３６】
図２は、周波数乗算器のアーキテクチャの例についてのブロック図を示す。
【００３７】
図３は、本発明に係る周波数乗算ユニットモジュールの第１の実施形態についての原理図を示す。
【００３８】
図４は、本発明に係る周波数乗算ユニットモジュールの第２の実施形態についての原理図を示す。
【００３９】
図５は、方向・速度信号（方向信号および速度信号）を生成する回路の原理図を一例として示す。
【００４０】
図６、図７、および図８は、３つの異なる実施形態に係る前記回路の原理図を示す。
【００４１】
図９は、アプリ―ションを制御可能とするために、メカトロニックアセンブリによって、コントローラに戻される方向・速度情報の変調についての例を示す。
【００４２】
図１０は、アプリ―ションを制御可能とするために、メカトロニックアセンブリによってコントローラに戻される方向・速度情報（方向情報および速度情報）の変調についての代替的な実施形態を示す。
【００４３】
図１１は、ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルの関数としての、最新技術のＢＬＤＣモータの速度カーブ（スピードカーブ）を示す。
【００４４】
図１２は、ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルの関数としての、ＢＬＤＣモータのトルクカーブを示す。
【００４５】
図１３は、ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルの関数としての、ＢＬＤＣモータのトルクカーブの別の代替例を示す。
【００４６】
図１は、本発明に係るメカトロニックユニットと、その（当該メカトロニックユニット）制御および給電のために必要な部材を概略的に示す。図１は、電子制御ユニット（すなわちＥＣＵ）（１）（例えば、オートモーティブコントローラ）と、本発明に係るメカトロニックユニット（２）と、少なくとも１つのコネクタ（３）と、連続的な電力のソース（電源）（例えば、オートモーティブバッテリ）（４）と、ホールプローブ（１１）と、を含む。ホールプローブ（１１）の数は、３相モータと関連している場合には、通常は３つである。ホールプローブ（１１）は、ブラシレスモータ（すなわちＢＬＤＣ）（８）の回転を検出する。そして、ホールプローブ（１１）は、モータの位相の自己スイッチングを可能にするように意図されている。この電子制御ユニット（１）は、ステアリング・トルク／速度情報（６）を、オンボード電子ドライバ回路（１０）に送出する。電源（４）から供給された電力信号は、パワーブリッジ（１３）に直接的に印加される。当該パワーブリッジ（１３）は、一般的には、ＢＬＤＣモータ（８）の３相を給電するために、６個のトランジスタを含む。ステアリング・トルク／速度信号からの情報（６）と、ロータの位置を検出するためのバイナリ検出プローブ（１１）からの情報と、モータ（８）の各相に印加される連続電源（４）の電流を直接的に変調するスイッチングロジック（不図示）からの情報と、を組み合わせることで、オンボード電子ドライバ回路（１０）の出力は、モータ（８）の自己スイッチングを可能にする前記パワーブリッジ（１３）を制御する。トルク／速度・ステアリング情報（６）は、ＥＣＵ（１）によって提供される。
【００４７】
メカトロニックアセンブリは、メカニカルモーション低減アセンブリ（９）の存在の有無にかかわらず、出力シャフト（１２）を介して外部部材を移動させるように意図されている。非限定的な例として、本デバイスは、カムシャフト移相シフタの移動を制御するために使用されてよい。
【００４８】
メカトロニックアセンブリ（２）は、周波数乗算器（１４）と一体化することもできる。周波数乗算器（１４）は、入力信号の各々の離散的な状態に応じて、ＸＮ個の離散的な出力状態（離散出力状態）を生成する。当該離散出力状態は、入力された離散状態（入力離散状態）と同じデューティサイクルを有する。当該離散出力状態の期間は、入力信離散状態の期間よりもＸＮ倍短い（入力信離散状態の期間のＸＮ分の１である）。Ｘは整数であり、Ｎは１以上の整数である。その（当該周波数乗算器の）出力周波数は、制御されるモータの空間位相の電気周波数以上となる。この周波数乗算器（１４）により、特許ＦＲ１４／６１２４１によって提案された手法についての、以下の２つの問題を解決できる。
【００４９】
Ａ）方向・トルク／速度情報（６）信号の信号周波数（ＰＷＭＩＮ）は、３相モータの場合、当該モータの無負荷速度における当該モータの電気周波数を６倍した値よりも高くなければならない。これにより、エネルギーが全てのエンジンの空間位相において確実に一定となる。
【００５０】
Ｂ）車両に組み込まれたコントローラ（ＥＣＵ、すなわち電子制御ユニット）は、電気油圧バルブを制御するように設計されている。但し、このタイプの手法では、低い制御周波数（１００Ｈz＜ＦＰＷＭＩＮ＜１０００Ｈz）が必要となる。現在、直接駆動または簡素化された設置技術（例えば、特許ＦＲ１４／６１２４１によって提案された手法）に関する所定のアプリケーション（カムシャフト移相シフタ、すなわち「ｅＶＣＰ」）の電化には、より高い制御周波数（ＦＰＷＭＩＮ＞１５，０００Ｈz）が必要となる。
【００５１】
メカトロニックアセンブリ（２）は、電子変調回路（１５）と一体化することもできる。電子変調回路（１５）は、単一の物理媒体上で、一方向デジタル電気信号（１７）の形態として、ＢＬＤＣモータの（回転方向の）瞬時的な方向の情報およびロータ回転速度の情報を変調する。当該情報は、メカトロニックアセンブリ（２）によって、電子制御ユニット（１）に戻される。電子変調回路（１５）は、デジタルホール効果センサ（１１）の状態から得られた速度情報と、パワーブリッジ（１３）を用いて空間位相を生成するために、制御回路（１０）によって生成された一連の制御信号から導出された位置情報とを用いる。この電子変調回路（１５）により、特許ＦＲ１４／６１２４１によって提案された解手法についての、以下の問題を解決することができる。
【００５２】
Ｃ）アプリケーション制御を可能にする、メカトロニックアセンブリによってコントローラへ戻される方向・速度情報（方向情報および速度情報）は、別々の経路を介して送信される。このことは、２つの信号間の同期性の欠如に起因する、電子制御ユニット（１）による誤解釈を招きうる。
【００５３】
メカトロニックアセンブリ（２）はまた、インピーダンスアダプタ（１６）を含んでいてよい。当該インピーダンスアダプタ（１６）は、全ブリッジが制御されるまで、パワーブリッジ（１３）によってＢＬＤＣモータ（８）に伝送されるエネルギーを、６つの電気的位相（空間位相）の各々を介して最適化する（このことは、パワーブリッジに１００％のデューティサイクルを適用することと等価である）。インピーダンスアダプタ（１６）はまた、方向・トルク／速度情報（６）のデューティサイクルと、電圧制御が修正される場合におけるパワーブリッジトランジスタの制御信号のデューティサイクルとの間での、制御法則（control law）を変更することができる。このインピーダンスアダプタ（１６）は、特許ＦＲ１４／６１２４１によって提案された手法についての、以下の問題を解決するために使用される。
【００５４】
Ｄ）電源（４）において利用可能な電力の一部は、パワーブリッジ（１３）を介してＢＬＤＣモータ（８）に伝送され得ない。
【００５５】
〔周波数乗算器（１４）についての詳細な説明〕
図１において提案された手法は、低周波数における方向・トルク／速度情報（６）の使用を可能にする周波数乗算器（１４）を一体化することである。周波数乗算器（１４）は、ＥＣＵ、ソフトウェア、またはメモリを有しないハードウェアＢＬＤＣによって製作された、任意のモータ制御手段に接続されている。電子制御ユニット（１）は、方向・トルク／速度情報（６）を、周波数乗算器電子回路（１４）に供給する。周波数乗算器電子回路（１４）は、当該方向・トルク／速度情報を記憶する。周波数乗算器電子回路（１４）は、上記信号（６）よりも高い周波数で、方向・トルク／速度情報をオンボード電子制御回路（１０）に伝送する。電源（４）から供給される電力信号は、パワーブリッジ（１３）に直接的に印加される。当該パワーブリッジ（１３）は、一般的には、ＢＬＤＣモータ（８）の３相を給電するために、一般に６個のトランジスタを含む。
【００５６】
図２は、位相ロックループ（ＰＬＬ）を使用して周波数乗算器（１４）を実現するための第１の手法を示す。ＰＬＬは、ロックされると、高周波ステアリング・トルク／速度情報信号（２６）を生成する。当該高周波ステアリング・トルク／速度情報信号（２６）は、ステアリング・トルク／速度情報信号（６）の周波数のＸ倍に等しい周波数を有する。ＰＬＬは、これらに限定されないが、「排他的論理和」ゲート（ＸＯＲ）によって実現されうる位相コンパレータ（位相比較器）（３０）（位相周波数検出器（Phase Frequency Detector）、すなわちＰＦＤ）、負荷ポンプモジュールを有するまたは有しないループフィルタ（３１）、制御電圧（２１）によって制御される発振器（オシレータ）（３２）（電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator）、すなわちＶＣＯ）、周波数分割器（周波数ディバイダ）（３３）、および、位相コンパレータの入力信号を対称化する（当該対称化は、スイッチＤを用いて実行されてよい）ためのシステム（３４）によって構成されることが好ましい。これにより、極値近傍をとりうる可変デューティサイクルを有する、方向・トルク・方向／速度情報信号（６）を使用することができる。
【００５７】
図３は、７つの基本（elementary）モジュール（１８）を有する周波数乗算器（１４）の第２の実施形態を示す。当該実施形態によれば、各段の入力信号の周波数を乗算し、ある値（典型的には５０％）に設定されたデューティサイクルを有する乗算後の信号を、マルチプレクサ（１９）に送信することが可能となる。マルチプレクサ（１９）は、制御電圧（２１）に応じて入力信号（例えば（２０））を選択し、当該入力信号をマルチプレクサの出力（２２）に送信できる。また、周波数乗算器（１４）は、（ｉ）方向・トルク／速度情報信号（６）のデューティサイクルを抽出するとともに、（ｉｉ）デューティサイクル情報（２４）を正しいフォーマット（例えば、アナログ）で高周波ＰＷＭ信号発生モジュール（２５）に送信するための、モジュール（２３）を有する。後者（高周波ＰＷＭ信号発生モジュール（２５））は、マルチプレクサから供給された新しい高周波出力（２２）を、周波数乗算器（１４）の高周波方向・トルク・／速度情報信号（２６）のデューティサイクル（２４）と組み合わせる。従って、可能な乗算係数（ファクター）はＸＮである。ここで、「Ｎ」は、一体化した基本周波数乗算器モジュール（１８）の個数である。
【００５８】
例として、カムシャフト位相ユニット（ｅＶＣＰ）のアプリケーションに必要な周波数乗算を挙げることができる。この場合、係数Ｘ＝２に関する７個の基本周波数乗算器モジュール（１８）は、方向・トルク／速度情報信号（６）の入力周波数２００Ｈｚに係数１２８を掛けることができる。これによって、マルチプレクサから２５，６００Ｈｚのオーダの出力信号（２２）を得ることができる。このマルチプレクサの出力信号（２２）の周波数は、周波数乗算器モジュール（１４）の高周波方向・トルク／速度情報信号（２６）へと直接的に変換され、パワーブリッジ（１３）を構成するトランジスタの制御周波数を最適化するために、制御電圧（２１）を介して調整されてよい。後者は、周波数乗算器の出力信号（２６）の周波数の画像である。乗算器の出力信号（２６）の周波数を最適化することは、可聴周波数帯域幅を超える周波数においてトランジスタを確実に制御しつつ、前記ブリッジにおけるスイッチング損失を低減するという効果を有する。
【００５９】
図４は、矩形の方向・トルク／速度情報信号（６）の周波数に、係数Ｘ＝２を乗算できる、基本モジュール（１８）を提供する手法の原理図を示す。基本モジュール（１８）は、否定論理和ゲート（ＮＯＲとも呼ばれる）（２７）、抵抗器（２８）および低容量（キャパシタンス）のキャパシタ（２９）に基づいている。
【００６０】
〔回転方向フィードバック情報および速度情報（または相対位置情報）の変調についての詳細な説明〕
以下の記載は、ＢＬＤＣモータ（８）の回転方向情報および速度情報（または相対位置情報）の変調に係る特定の実施形態に関する。当該実施形態は、ＥＣＵ、ソフトウェア、またはメモリを有しないハードウェアＢＬＤＣによって実施される任意のモータ制御手段に適合する。
【００６１】
従来から、回転方向情報は、「方向情報」または「方向」と呼ばれている。
【００６２】
レギュレータ（例えば比例型）と「ＰＩ」積分器とを一体化する電子制御ユニット（１）によって、メカトロニックアセンブリ（２）のＢＬＤＣモータ（８）にサーボ制御を適用する場合、駆動電子回路（１０）を電子変調回路（１５）に接続できる。電子変調回路（１５）は、回転速度を測定するとともに、ＢＬＤＣモータ（８）の回転方向を検出し、これら２つの信号を変調する。これにより、電子変調回路（１５）は、接続インターフェース（３）を介して、符号化された単一の一方向デジタル電気信号情報（１７）を提供することができる。このような手段は、図１に示す通り配置（構成）することができる。
【００６３】
図５は、ソフトウェア、ＥＣＵ、およびメモリを有することなく（用いることなく）、ＢＬＤＣモータ（８）の速度信号および回転方向信号をパルス幅変調するための、ハードウェア手法である。ＭＬＩタイプのデジタル変調の目的は、プロトコルおよび上流訂正器（アップストリームコレクタ）による許容可能なエラーレートを有する、データの最高（最大）ビットレートを保証することである。ＯＳＩプロトコル（デジタル電気通信の標準アーキテクチャ）のスタッキングでは、変調が物理層の主要な要素である。従って、５０％のデューティサイクルを有するデジタルスロット信号の形態をとる速度信号（３５）の立ち上がりエッジの期間に、一方向デジタル電気信号（１７）におけるパルスが生成される。当該パルスの期間は一定であり、かつ、変調の搬送（キャリア）周波数として考慮された場合の速度信号（３５）の周波数とは独立している。このパルスは、単安定フリップフロップ（３６）を用いて生成できる。本例における単安定フリップフロップとしては、ＳＮ７４ＬＶＣ１Ｇ１２３または７４ＬＶＣ１Ｇ１２３６−Ｑ１００が選択される。パルス期間は、ＲＣフィルタ（４０）の時定数に応じて与えられる。ＲＣフィルタ（４０）は、単安定フリップフロップの外部に配置され、ピン６ｂおよび７ｂに接続されている。方向信号（３７）が０（反時計回り（counter-clockwise，ＣＣＷ））のとき、ＭＯＳＦＥＴ（３８）は導通しないので、単安定フリップフロップの時間基準（タイムベース）は、ＲＣ回路（４０）のみの関数となる。方向信号（３７）が１（時計回り（clockwise，ＣＷ））である場合、ＭＯＳＦＥＴ（３８）はＲＣモジュール（４０）への容量（３９）の加算をもたらす。その結果、総容量が時定数を増加させ、パルス幅ＴＯＮを増加させることに至る。単安定フリップフロップのピン６ｂは、ＭＯＳＦＥＴスイッチングを修正するためにアースに接続されなければならない（接地されなければならない）。これは上記の選択された単安定フリップフロップの場合に当てはまる。このタイプの電子変調回路（１５）は、方向変化情報（３７）を、速度情報（３５）と同期することができる。当該速度情報は、キャリア周波数として使用される。
【００６４】
図６は、電子変調回路（１５）と既存の電子制御ユニット（１）とを一体化したメカトロニックアセンブリ（２）に適合できるハードウェアを示す。電子変調回路（１５）は、速度情報（３５）および方向情報（３７）を単一の一方向デジタル電気信号（１７）に変調する。既存の電子制御ユニット（１）は、方向情報を必要としない。後者（電子制御ユニット（１））は、上述のシステムの外部に位置するセンサ（４１）から、この情報（方向情報）を受信するためである。すなわち、アセンブリがアプリケーション（例として、電気ポンプの動作）において使用されるときに、上記方向が決して反転しないためである。この場合、信号（１７）に含まれる速度情報は、電子制御ユニット（１）をいかなるハードウェアまたはソフトウェアに適合させることなく、当該電子制御ユニット（１）から抽出される。方向情報は、簡易的に無視され、影響を有しない。電子制御ユニット（１）は、それぞれの信号（１７）の立ち上がりエッジ間の期間を測定することで、ＢＬＤＣモータの回転速度を知ることができる。信号（１７）のハイ状態を測定することによって得られた方向情報は、復調されない。このため、当該方向情報は、５０％のデューティサイクルを有する矩形デジタル信号として信号（１７）を制御する電子制御ユニット（１）に対して、不可視な状態となるか、または当該電子制御ユニット（１）を透過する。
【００６５】
図７および図８は、電子変調回路（１５）と既存の電子制御ユニット（１）とを一体化したメカトロニックアセンブリ（２）に適合できるハードウェアを示す。電子変調回路（１５）は、速度情報（３５）および方向情報（３７）を単一の信号（１７）に変調する。既存の電子制御ユニット（１）は、ＢＬＤＣモータ（８）を正確に制御するために、速度信号および方向信号の両方を必要とする。
【００６６】
図７では、入力インターフェースにいかなるハードウェアを適合させることなく、ソフトウェアのみを適合させた場合、電子制御ユニットは、方向情報および速度情報を、認識可能である必要がある。この場合、信号（１７）は、電子制御ユニット（１）に統合された新しいソフトウェアの機能により復調および復号されるであろう。復調および復号（デコード）は、限定はされないが優先的な方法で、低周期で内部カウンタ（計数器）をトリガする信号（１７）の各々の立ち上がりエッジに干渉を発生させることにより、行われてよい。カウンタの増分毎に、信号レベル（１７）が確認（チェック）される。これにより、ハイ状態におけるパルス期間を測定することが可能になる。当該パルス期間は、方向情報を含むためである。カウンタの増分は停止し、信号（１７）の次の立ち上がりエッジに関連する次の干渉において値が読み取られる。これにより、信号（１７）の周期を知ることができる。つまり、モータ（８）の回転速度情報を知ることができる。その後、カウンタがリセットされ、上述のサイクルが繰り返される。
【００６７】
図８における、ハードウェアのみに適合する電子制御ユニット（１）では、方向情報および速度情報が認識可能である必要がある。この場合、信号（１７）は、電子制御ユニット（１）に追加される付加的なモジュール（４２）によって復調かつ復号される。付加的なモジュール（４２）は、方向情報および速度情報を抽出する。方向情報の抽出は、双方向を検出するための異なる閾値を有する演算増幅器に基づく１つ以上のコンパレータによって実行されてよい。速度情報の抽出は、デジタル信号周波数を可変電圧アナログ信号に変換する回路（例：ＬＭ２９０７回路）によって実行されてよい。
【００６８】
別のタイプのアーキテクチャでは、ソフトウェアおよびハードウェアの手法を組み合わせることにより、信号（１７）が復調および復号される。
【００６９】
図９は、方向の変化中に電子変調回路（１５）によって実行されたパルス幅変調の手法を示す。変調信号（変調された信号）（１７）の周波数は、加速および減速フェーズ中であっても、速度情報（３５）と同じ電気的周期（electrical period）を維持する。変調信号（１７）の立ち上がりエッジは、速度信号（３５）の立ち上がりエッジと同期している。このことは、速度情報が、ただ１つのタイプの推移（好ましくは、零電位信号の低レベルの立ち上がりエッジ）を考慮する条件を満たす場合、当該速度情報が電子制御ユニット（１）に対してと同一であることを示すことができる。これにより、速度画像が決定される。図９に示された、変調信号（１７）のデューティサイクル（％表示，Ｒ１７と表記）は、モータの回転方向（方向情報とも呼ばれる）によって規定（定義）される２つの別々の値をとりうる。通常、これらの２つのデューティサイクル値は、任意のエラーを回避するために、十分に異なっている。例えば、いわゆる反時計回り方向の場合では、変調信号（１７）のデューティサイクルは、電気的周期の２５％において、ハイ状態にある。つまり、Ｒ１７＝２５％である。いわゆる時計回り方向の場合では、変調信号（１７）のデューティサイクルは、電気的周期の７５％において、ハイ状態にある。つまり、Ｒ１７＝７５％である。簡易的かつ安価な受動素子のセットによって、信号（１７）の電気的周波数の比率を決定するための変調信号（１７）を構成することが可能である。当該電気的周波数は、デフォルト（初期設定）では、ホール素子（１１）によって与えられるフェーザ（位相）の周波数の１／２に等しい。当該フェーザの周波数は、相数、ロータの極数、および台形制御の場合のロータの機械的周波数に依存する。この比率は、ホール効果プローブ（１１）によって生成される信号の周波数を分割するために使用される。当該周波数の画像が、信号（３５）である。その結果、メカトロニックアセンブリ（２）が機械的減速段と一体化された場合における、ロータ周波数を直接的に得ることができ、そのため、ＢＬＤＣモータ（８）の軸またはメカトロニックアセンブリ（２）の出力軸を得ることもできる。図９は、速度変化情報と方向変化情報との同期を示す。方向決定機能を補助し、かつ信号（３７）を生成するための電子制御回路（１０）のハードウェア設計に応じて、非決定的な遅延が生じる。このことは、信号（３５）の電気的周期（すなわち、台形制御の場合には、ＢＬＤＣモータ（８）の６つの電気的ステップのうちの１つの期間）（ハッチング領域によって示されている）、において、信号（３７）の状態をランダム（不作為）に変化させうる。しかし、次の電気的周期における信号（１７）のデューティサイクル（すなわち、新しい回転方向における、ロータの第１電気ステップからの期間の変化）を通して、方向変化情報は、同期して電子制御ユニット（１）へと送信される。この再同期により、とりわけ、方向変化が特に速い非常に大きいダイナミクス（動力学）に関する用途について、速度情報（または相対位置情報）の誤解釈を軽微な（取るに足りない）ものとすることができる。この手法は、非常に低コストで、以下のことを可能にする。
【００７０】
−電気的接続を取り除くことにより、コネクタのサイズを小さくできる。ワイヤーハーネスにおける信号線を取り除くことができる。
【００７１】
−回転方向の変化中に、電子制御ユニット（１）による、速度情報（３５）（または絶対位置情報）および方向情報（３７）についての解釈のロバスト性を改善できる。
【００７２】
−既存のＥＣＵハードウェアアーキテクチャ（１）との互換性を維持できる。（ＰＷＭ変調を用いる場合に）ＯＣブラシ付きモータの制御信号を確認するために、一般的に利用されるコントローラ（１）内の既存のソフトウェア機能を利用することで、信号（１７）を復調できる。
【００７３】
−変調信号（１７）の使用可能なデューティサイクルを乗算する機会を提供できる。これにより、メカトロニックアッセンブリ（２）に、内部のコントローラエラー、または任意の他のタイプの情報または診断を送信できる。
【００７４】
図１０は、信号（１７）の振幅の変調を伴う手法を示す。全般的な原理は、変調信号Ｒ１７のデューティサイクルが（好ましくは５０％に）固定されることを除いて、パルス幅変調による手法と共通する。変調信号（１７）は、速度信号（３５）と同期している。電圧（ボルト）で表される変調信号（１７）の振幅は、方向情報（３７）の状態に応じて２通りの値をとりうる。これら２つの振幅の値は、電子制御ユニット（１）による、任意の読み取り誤差（リードエラー）を回避するために、十分に相違しているべきである。例として、反時計回り方向では、変調信号（１７）の振幅は、電源（４）によって供給される供給電圧の１００％になる（つまり＋Ｖになる）。時計回り方向では、変調信号（１７）の振幅は、電源（４）によって供給される供給電圧の５０％になる（つまり（＋Ｖ）／２になる）。
【００７５】
〔モータに伝送されるエネルギーを管理するための詳細な説明〕
図１１は、パルス幅変調された方向・トルク／速度情報信号（６）を利用して、コントローラ（１）の制御手法に応じて、メカトロニックアセンブリ（２）を駆動するための、従来技術の電子駆動回路または「ドライバ」（１０）によって実施されてきた、ブリッジ制御手法の両方を示す。
【００７６】
低速減衰型制御の場合、図１１の左側において、信号（６）のデューティサイクルＲ６は、パワーブリッジ（１３）のトランジスタの制御信号の単位ゲイン（unitary gain）により、電子駆動回路（１０）によって比例的に変化（進展）させられる。当該デューティサイクルにより、ＢＬＤＣモータ（８）の電圧制御が実行可能になる。従って、パワーブリッジトランジスタの一部に印加されるデューティサイクル（ＲＭＯＳＦＥＴと表記）は、方向・トルク／速度情報信号（６）のデューティサイクルＲ６に等しい。つまり、ＲＭＯＳＦＥＴ＝Ｒ６である。
【００７７】
同期型制御の場合、図１２の右側において、方向・トルク／速度情報信号（６）のデューティサイクルＲ６は、パワーブリッジ（１３）のトランジスタの制御信号の単位ゲインにより、電子駆動回路（１０）によって対称的に変化させられる。当該デューティサイクルにより、ＢＬＤＣモータ（８）の電圧制御が実行可能になる。
【００７８】
同期型制御の場合、ＲＭＯＳＦＥＴ＝｜２×（Ｒ６−５０）｜である。また、リバースデューティサイクルは、
【００７９】
【数４】
2019527030.tif 000006
【００８０】
である。当該リバースデューティサイクルは、対向セルのトランジスタに印加される。
【００８１】
電子制御ユニット（１）とコネクタ（３）との間の方向・トルク／速度情報の配線（６）に生じる可能性のある任意の電子的欠陥から、電圧の印加を保護するためには、２つのゾーン（１０１）、いわゆる「デッドゾーン」を設ける必要がある。当該２つのゾーンは、メカトロニックアセンブリ（２）を駆動するための電子制御ユニット（１）によって使用不可である。両方のゾーン（１０１）により、電子制御ユニット（１）および／またはメカトロニックアセンブリ（２）によって、方向・トルク／速度情報の配線（６）が、グランド（アース）（０Ｖと表記）または電源（＋Ｖと表記）に短絡していること、および、この方向・トルク／速度情報の配線（６）が断線していることを検出することが可能になる。
【００８２】
いわゆる比例制御の場合、電子制御ユニット（１）は、範囲（１００）で、方向・トルク／速度情報信号（６）を生成する。当該範囲では、モータに伝送されるエネルギーが方向・トルク／速度情報信号（６）のデューティサイクルに正比例する。第１使用不可ゾーン（１０１）は、電子制御ユニット（１）が伝達可能な最小デューティサイクルＲ６Ｌを、上限値として有する。当該第１使用不可ゾーンは、パワーブリッジ（１３）が、理論上の全範囲（１０２）に亘るＲＭＳ電圧によって、ＢＬＤＣモータ（８）を制御することを不可能にする。つまり、ＲＭＯＳＦＥＴＭＩＮ＝Ｒ６Ｌ×（＋Ｖ）と（０Ｖ）との間に含まれている範囲（１０４）によって規定（画定）される実効電圧値によって、ＢＬＤＣモータ（８）を制御することを不可能にする。メカトロニックアセンブリ（２）を制御するためのいわゆる比例制御の場合では、最小デューティサイクルＲ６Ｌによって画定される使用不可ゾーン（１０４）は、少量のエネルギーがＢＬＤＣモータに伝送されることを許容しない。このようなエネルギーの伝送は、サーボシステムの任意の静的誤差を防止するために、低摩擦のバルブ制御の用途において問題となりうる。
【００８３】
第２使用不可ゾーン（１０１）は、電子制御ユニット（１）によって伝達できる最大デューティサイクルＲ６Ｈを、下限値として有する。当該第２使用不可領域は、パワーブリッジ（１３）が、ＲＭＯＳＦＥＴＭＡＸ＝Ｒ６Ｈ×（＋Ｖ）と（＋Ｖ）との間の範囲（１０３）によって規定されるＲＭＳ電圧値によって、ＢＬＤＣモータ（８）を制御することが不可能になる。
【００８４】
いわゆる対称制御（または同期制御）の場合、電子制御ユニット（１）は、範囲（１０６）に亘り、方向・トルク／速度情報信号（６）を生成する。当該範囲では、モータに伝送されるエネルギーが、方向・トルク／速度情報信号（６）の５０％のデューティサイクルにおいて０となる。２つの使用不可ゾーン（１０１）は、電子制御ユニット（１）によって伝達可能なデューティサイクルＲ６ＬおよびＲ６Ｈを、下限値として有する。当該２つのゾーンによれば、理論上の全範囲（１０５）にわたる電圧、または、ＲＭＯＳＦＥＴＭａｘ＝｜２×（Ｒ６Ｈ−５０）｜×（＋Ｖ）と、ＲＭＯＳＦＥＴＭａｘ＝｜２×（Ｒ６Ｌ−５０）｜×（＋Ｖ）と、（＋Ｖ）との間の、範囲（１０３）によって規定される実効電圧値で、パワーブリッジ（１３）によってＢＬＤＣモータ（８）を制御することができなくなる。最小デューティサイクルＲ６Ｌまたは最大デューティサイクルＲ６Ｈによって規定される、メカトロニックアセンブリ（２）の制御のための使用禁止領域（１０３）は、本来であればＢＬＤＣモータ（８）に伝送可能な最大電気エネルギーを制限する。
【００８５】
図１２は、電子制御回路（１０）に係る構成を例示する。電子制御回路（１０）は、デューティサイクルＲＭＯＳＦＥＴによって、パワーブリッジ（１３）を構成するトランジスタを制御する。ＲＭＯＳＦＥＴは、以下の式によって、方向・トルク／速度情報信号（６）のデューティサイクル値（Ｒ６と表記）の関数として表される。
【００８６】
いわゆる比例制御については、図１２の左側で示される。
【００８７】
【数５】
2019527030.tif 000007
【００８８】
曲線（１０７）は、この式を示す。
【００８９】
いわゆる対称制御については、図１２の右側で示される。
【００９０】
Ｒ６＜５０％の場合、
【００９１】
【数６】
2019527030.tif 000008
【００９２】
Ｒ６≧５０％の場合、
【００９３】
【数７】
2019527030.tif 000009
【００９４】
曲線（１０９）は、これらの式を示す。
【００９５】
電子制御ユニット（１）によって生成される方向・トルク／速度情報信号（６）は、最新技術のものと同じである。そして、方向・トルク／速度情報の配線（６）上の電気的欠陥の検知を保証する最大および最小のデューティサイクルの仕様（Ｒ６ＬおよびＲ６Ｈと表記されている）が維持される。パワーブリッジ（１３）によってＢＬＤＣモータ（８）に伝送可能な電力エネルギー（１０８）の、台形電圧制御のための画像は、６つの空間位相（３相モータの場合）の各々に＋Ｖの供給電圧が印加されたデューティサイクルである。当該デューティサイクルは、０％×（＋Ｖ）と１００％×（＋Ｖ）との間において可変である。デッドゾーン（１０３）および（１０４）を取り除くことができるため、後者（これらのデッドゾーン）に関連した欠点を克服できる。
【００９６】
一部の用途では、１００％の電力がモータに印加されるゾーン（ゾーン１１０）を追加することが推奨される。これらのゾーンは、デューティサイクルＲ６Ｔｈと上部デッドゾーンＲ６Ｈに先立つ最大デューティサイクルとの間、および、デューティサイクルＲ６ＴＬと下部デッドゾーンに先立つ最小デューティサイクルＲ６Ｌとの間に含まれる。これらのゾーンを適用することにより、０％および１００％の電力を、デッドゾーンに入ることなく、確実に印加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に基づくメカトロニックユニットと、その制御および給電のために必要な部材との概略図を示す。
【図２】周波数乗算器のアーキテクチャの例についてのブロック図を示す。
【図３】本発明に係る周波数乗算ユニットモジュールの第１の実施形態についての原理図を示す。
【図４】本発明に係る周波数乗算ユニットモジュールの第２の実施形態についての原理図を示す。
【図５】方向・速度信号を生成する回路の原理図を一例として示す。
【図６】３つの異なる実施形態に係る前記回路の原理図を示す。
【図７】３つの異なる実施形態に係る前記回路の原理図を示す。
【図８】３つの異なる実施形態に係る前記回路の原理図を示す。
【図９】アプリ―ションを制御可能とするために、メカトロニックアセンブリによって、コントローラに戻される方向・速度情報の変調についての例を示す。
【図１０】アプリ―ションを制御可能とするために、メカトロニックアセンブリによってコントローラに戻される方向・速度情報（方向情報および速度情報）の変調についての代替的な実施形態を示す。
【図１１】ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルの関数としての、最新技術のＢＬＤＣモータの速度カーブを示す。
【図１２】ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルの関数としての、ＢＬＤＣモータのトルクカーブを示す。
【図１３】ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルの関数としての、ＢＬＤＣモータのトルクカーブの別の代替例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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